辽宁省阜新市2023-2024高一上学期12月月考物理试题（含解析）

阜新市2023-2024学年高一上学期12月月考
物理
考生注意：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4．本卷命题范围：人教版必修第一册。
一、选择题（本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1．如图所示为一艘邮轮静止在海面上，假设该邮轮从赤道出发，经过一个月到达上海，不考虑行驶过程中邮轮质量的变化．下列说法正确的是（ ）
A．邮轮静止在海面时，邮轮的重力和浮力是一对相互作用力
B．邮轮行驶时，水对邮轮的作用力与邮轮对水的作用力大小相等
C．从赤道到上海，邮轮受到的重力大小不变
D．“一个月”指的是时刻
2．如图所示，小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3．对三次实验结果进行对比，可以得到的最直接的结论是（ ）
A．如果斜面光滑，小球将上升到与O点等高的位置
B．如果小球不受力，它将一直保持匀速直线运动状态或静止状态
C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变
D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小
3．在乘车时，如果加速度急剧变化，人会感觉到不适，有人用J来表示加速度的变化快慢，其与加速度的关系满足，则J的单位是（ ）
A． B． C． D．
4．某同学站在电梯底板上，如图所示的图像是计算机显示的电梯在某一段时间内速度变化的情况（竖直向上为正方向）．根据图像提供的信息，可以判断下列说法中正确的是（ ）
A．在0~20s内，电梯向上运动，该同学处于超重状态
B．在0~5s内，电梯在加速上升，该同学处于失重状态
C．由于物体的质量未知，所以无法判断超重、失重状态
D．在5~10s内，电梯处于匀速状态，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力
5．某人站在5楼的落地窗前眺望风景时，发现一物体从落地窗前经过，历时约0.15s．落地窗的高度为3m，重力加速度g取，若物体是从高楼某处自由下落，不计空气阻力，则物体开始坠落的楼层大概为（ ）（假设每层楼高3m）
A．12楼 B．15楼 C．18楼 D．20楼
6．如图所示，水平地面上放有两个平行且挨着的半圆柱体A、B，重力为G的光滑圆柱体C静置其上．A、B、C的半径相等，设C受到A的支持力大小为，地面对A的摩擦力大小为f，则（ ）
A． B．
C． D．
7．如图所示，两个相同的物块m用两根长度相等的轻杆连接，轻杆连接处可自由活动，将物块放在挡板间，在轻杆的连接处O点悬挂一个物块M，三个物块组成的系统处于静止状态．若在M上粘上一小物体，系统仍静止，则（ ）
A．轻杆受到的力变小 B．m受到的摩擦力不变
C．挡板对m的支持力变大 D．挡板对m的支持力不变
8．物体甲静止放置在水平地面上，给甲一个水平方向的力F，将甲换成乙进行同样的操作，得出甲、乙的加速度随时间的F变化关系图像如图所示．甲、乙的分别质量为、，甲、乙与地面间的动摩擦因数分别为、，则（ ）
A． B． C． D．
9．一辆汽车沿平直的公路行驶，经过一段时间开始刹车，通过计算机描绘了该汽车刹车后的平均速度随时间的变化规律，如图所示．则下列说法正确的是（ ）
A．汽车刹车时的加速度大小为
B．汽车经12s的时间停止运动
C．汽车刹车的位移为180m
D．汽车刹车后4s与刹车后8s的位移大小之比为8∶9
10．如图甲所示，一倾斜传送带以2m/s逆时针匀速转动，时刻，将一质量为1kg的物块轻放在传送带底端，物块在传送带上受到的摩擦力随时间的变化如图乙所示（取平行传送带向上为正），重力加速度g取，，，下列说法正确的是（ ）
A．传送带的倾角为 B．物块与传送带间的动摩擦因数为0.8
C．传送带的长度为10m D．运动过程中，物块相对传送带的位移大小为5m
二、实验题（本题共2小题，共14分）
11．（6分）一实验小组用如图甲所示装置进行验证力的平行四边形定则的实验，其中A为固定橡皮筋的图钉、O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳．
（1）本实验采用的科学方法是______．
（2）下列是某同学在做该实验的一些看法，其中正确的是______（填相应的字母）．
A．实验中，橡皮筋应该与两个弹簧秤之间夹角的平分线在同一直线上
B．拉橡皮筋的绳线要细长，实验中弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行
C．拉橡皮筋结点到某一位置O时，拉力要适当大些，读数时视线要正对弹簧秤刻度
D．拉橡皮筋结点到某一位置O时，两个弹簧秤之间夹角应取以便于算出合力大小
（3）另一同学在做该实验时，所用弹簧测力计的量程为0~5.0N，他把橡皮筋的一端固定在木板上的A点，橡皮筋的另一端通过绳套连接弹簧测力计，用两个弹簧测力计把橡皮筋的另一端拉到某一确定的O点，此时细绳都与木板平行，用和表示拉力的大小，记录实验数据：和方向及两力间的夹角为，、；该同学的操作______（填“合适”或“不合适”），原因是______。
12．（8分）某同学利用如图甲所示的装置探究“加速度与力、质量的关系”的实验．
（1）在该实验中，下列说法正确的是______．
A．应先接通电源，再释放小车
B．滑轮与小车之间的细绳要与木板平行
C．应补偿小车运动过程中受到的阻力
D．牵引小车的钩码质量应等于小车的总质量
（2）实验过程中，该同学打出了一条纸带如图乙所示．打点计时器使用50Hz交流电源，图中O、A、B、C、D、E、F为计数点，相邻两个计数点间有四个点未画出，根据纸带可计算B点的瞬时速度大小______，并计算纸带所对应小车的加速度大小______．（结果均保留两位有效数字）
（3）小车质量一定，研究加速度与力的关系时，该同学根据测得的数据作出图像，如图所示．发现图像既不过原点，末端又发生了弯曲，可能的原因是______．（填选项前的字母）
A．补偿阻力时，木板的倾斜角度过大，且小车质量较大
B．补偿阻力时，木板的倾斜角度过小，且小车质量较大
C．补偿阻力时，木板的倾斜角度过小，且所挂钩码的质量较大
D．补偿阻力时，木板的倾斜角度过大，且所挂钩码的质量较大
三、计算题（本题共3小题，共计40分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．（12分）如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，顶端固定一轻质、光滑的定滑轮，一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮分别与物块A、B（视为质点）相连．初始时刻，A静止在斜面顶端，B静止在地面上，绳子处于竖直伸直状态，现由静止释放A．已知A、B的质量分别为、，A与斜面间的动摩擦因数，重力加速度g取，B到定滑轮的距离．求：
（1）B碰到定滑轮时的速度大小；
（2）B离开地面时轻绳受到的拉力大小．
14．（12分）如图甲所示，质量为的物体置于倾角为的固定斜面上（斜面足够长），对物体施加平行于斜面向上的恒力F，作用时间时撤去力F，物体运动的部分图像如图乙所示，设物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知，，取．求：
（1）拉力F的大小；
（2）物体从出发点到最高点的距离．
15．（16分）如图所示，质量为、长为的长木板乙放在地面上，另一质量为且可视为质点的物体甲放在长木板的最右端．现在甲上施加一斜向左上方与水平方向成、大小为40N的恒力F，使甲开始在长木板上滑动，经过一段时间甲运动到长木板的中点时将恒力撤走，已知甲与乙之间、乙与地面之间的动摩擦因数分别为、，重力加速度g取，．求：
（1）撤去恒力瞬间，物体甲的速度大小；
（2）整个过程长木板乙的位移大小．
阜新市2023-2024学年高一上学期12月月考
物理
参考答案、提示及评分细则
1．B 邮轮静止在海面时，邮轮的重力和浮力是一对平衡力，选项A错误；邮轮行驶时，水对邮轮的作用力与邮轮对水的作用力是一对相互作用力，大小大小相等、方向相反，选项B正确；从赤道到上海，重力加速度变大，邮轮受到的重力变大，选项C错误；一个月指的是时间间隔，选项D错误．
2．A 斜面的粗糙程度越低，小球上升的高度越接近原来的高度，可以得到的最直接的结论是：如果斜面光滑，小球将上升到与0点等高的位置，选项A正确．
3．B 加速度的单位是，时间的单位，则，选项B正确．
4．D 在内，电梯在加速上升，该同学对电梯底板的压力大于他所受的重力处于超重状态，B错误；在10～20s内，电梯在减速上升，该同学对电梯底板的压力小于他所受的重力处于失重状态，选项A、D错误；在5～10s内，电梯处于匀速状态，此时该同学受力平衡，对电梯底板的压力等于他所受的重力，选项D正确．
5．A物体在经过5楼的平均速度大小约为，则物体坠落点的离5楼高度，物体离5楼层数为，则物体开始坠落的楼层大概为12楼，选项A正确．
6．D 对进行受力分析，设受到的支持力大小为，由共点力平衡有，且，解得；对进行受力分析，有，选项D正确．
7．C 将三物块看成一个整体，如图（a）所示，则有，若在上放上一小物体，则变大，摩擦力也变大，选项B错误；对连接点进行受力分析，如图（b）所示，当变大时，由，则杆受到的力也变大，选项A错误；对左侧物块进行受力分析，如图（c）所示，则有，由于变大，则也变大，选项C正确，D错误．
8．BC 对于放置在水平面的物体，由牛顿第二定律有，变形有，则在图像中，斜率，纵截距，则由图像中可知，，则，则，选项B、C正确．
9．AD 平均速度为，又由位移公式整理得，结合图像可知初速度，又，汽车的加速度为，选项A正确；汽车刹车的时间为，选项B错误；汽车刹车的位移为，选项C错误；汽车刹车后内的位移为，代入数据解得，由于汽车刹车的时间为，则汽车刹车后内的位移为刹车后的位移，所以汽车刹车后的位移与的位移之比为，选项D正确．
10．BD 由图乙可知，在内，摩擦力，在内，摩擦力，在时突变，说明在5～10s内物块与传送带共速，则有，解得，选项A错误；又，解得，选项B正确；物块在内做匀加速运动，做匀速运动，则传送带的长度，解得，选项C错误；运动过程中，物块相对传送带的位移大小为，解得，选项D正确．
11．（1）等效替代 （2）BC （3）不合适 两个力的合力超过了弹簧测力计的量程
解析：（1）本实验采用的科学方法为等效替代．
（2）实验中，两个分力的大小不一定相同，故合力不一定在其角平分线上，选项A错误；拉橡皮筋的绳线要细长，便于确定拉力的方向；要准确地表示拉力的大小和方向，故实验中弹簧秤、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行，选项B正确；为了减小误差，拉橡皮筋结点到某一位置O时，拉力要适当大些，读数时视线要正对弹簧秤刻度，选项C正确；实验中两个力的夹角是任意的，故拉橡皮筋结点到某一位置O时，两个弹簧秤之间夹角是任意的，选项D错误．
（3）若两个弹簧秤的读数均为4N，且两弹簧科拉力的方向相互垂直，合力为，则不能用一个量程为的弹簧科测量出它们的合力．
12．（1）ABC （2）0.25 0.75 （3）C
解析：（1）实验过程中，应先接通电源，再释放小车，选项A正确；为保证绳的拉力方向与运动方向一致，滑轮与小车之间的细绳要保持与木板平行，选项B正确；为了消除摩擦带来的影响，应补偿小车运动过程中受到的阻力，选项C正确；根据牛顿第二定律可知，则为了使得近似等于，则牵引小车的钩码质量应远小于小车的总质量，选项D错误．
（2）已知交流电源的频率为，每两个相邻计数点间还有四个计时点没有画出，则，小车在点时的速度；小车运动的加速度大小为．
（3）图像不过原点的可能原因是：未补偿阻力或补偿阻力不够；图像末端发生弯曲的可能原因是：所挂钩码的质量过大，未保证小车质量远大于所挂钩码的总质量，故选项C正确．
13．解：（1）对将视为整体进行受力分析，则加速下滑过程中，
由牛顿第二定律有
向上做匀加速运动，由运动学有
解得
（2）对进行受力分析，由牛顿第二定律有
解得
解：（1）根据题意，物块匀加速运动时，
由牛顿第二定律可得
物块匀减速运动时，由牛顿第二定律可得
根据图像中图像的斜率表示加速度，由图乙可得，匀加速直线运动的加速度的大小为，匀减速直线运动的加速度的大小为
联立解得
（2）根据题意可知，内，物块匀加速上滑，
上滑的位移为
去掉拉力之后，物块做匀减速直线运动，
滑到最高点的时间为
则在内，物块做匀减速直线运动，滑到最高点时的位移为
最高点到出发点的距离
15．解：（1）在物体甲上施加恒力后，设物体甲的加速度大小为，由牛顿第二定律得
又分）
竖直方向由力的平衡条件得
又木板乙与地面之间的最大静摩擦力为，所以长木板静止不动
撤走恒力瞬间，物体甲的速度为
解得
（2）撤去后，甲、乙之间的摩擦力为，乙与地面之间的摩擦力为
因此撤走后，甲开始减速，乙开始加速，由牛顿第二定律对甲
对乙
设经时间，甲、乙达到共同的速度，则由
甲乙共同的速度为
该过程中甲、乙的相对位移为
因此甲、乙共速后，二者一起在地面上做匀减速运动，减速时的加速度为
减速的时间为
整个过程木板的位移为
解得